• Earthquakes and Structures
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• 제12권1호
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• pp.35-45
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• 2017

The current paper investigates the effect of the seismic pounding of neighboring buildings on the response of structures isolated by Triple Friction Pendulum Bearing (TFPB). To this end, a symmetric three-dimensional single story building is modeled for analysis with two specified levels of top deck and base deck, to capture the seismic response of the base isolators and building's roof. Linear elastic springs with different level of gaps are employed to calculate the impact between the buildings. Nonlinear Dynamic Time History Analyses (NDTHA) are conducted for seismic evaluation. Also, five different sizes with four different sets of friction coefficients are assumed for base isolators to cover a whole range of base isolation systems with various geometry configurations and fundamental period. The results are investigated in terms of base shear, buildings' drift and top deck acceleration of the superstructure. The results also indicate the profound effect of the stiffness of the adjacent buildings on the value of the impact they impose to the superstructure. Also, in situations of potential pounding, the increment of the fundamental period of the TFPB base isolator could intensify the impact force up to nearly five-fold.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1988년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); 한국전력공사연수원, 서울; 21-22 Oct. 1988
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• pp.848-851
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• 1988

A simple procedure is proposed for the design of VSS controller to stabilize the single inverted pendulum. The controller is implemented by using a 16 bits personal computer.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.268-274
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• 2013

임의의 비선형 시스템을 제어하기 위한 새로운 방법의 제어 알고리즘이 널리 보고되고 있으며, 그 유용성을 입증하기 위한 제어 대상 시스템으로 역진자 시스템이 널리 활용되고 있다. 본 논문에서는 스프링으로 연결된 2개의 차량에 장착된 역진자를 제어하는 알고리즘을 제시한다. 여기서 두 개의 차량 중 하나는 구동용, 다른 하나는 역진자를 장착한 무구동용이다. 이를 위한 시스템 모델링을 제시하고, 퍼지논리제어 시스템 기반의 양질의 제어기 설계를 제안한다. 본 논문에서는 퍼지논리제어기의 입력변수로 사용될 6개의 변수를 2개로 축소하기 위하여 LQR(Linar Quadratic Regulator) 기법을 도입하며, 이를 통하여 퍼지논리제어기 설계의 복잡성을 줄일 수 있음을 보인다. 더욱이 개선된 2-입력 퍼지논리제어기의 제어 규칙표가 skew-symmetric의 특성을 가지는 성질로부터 다시 단일입력 퍼지논리제어기 설계를 제안한다. 제안한 방법의 유용성을 입증하기 위하여 시뮬레이션을 수행하며, 이를 통하여 제안한 방법의 우수성을 입증한다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.315-324
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• 2011

This paper presents a historical study on the derivation of the differential equation of motion for the single-degree-of-freedom m-k system with the harmonic excitation. It was Euler for the first time in the history of vibration theory who tackled the equation of motion for that system analytically, then gave the solution of the free vibration and described the resonance phenomena of the forced vibration in his famous paper E126 of 1739. As a result of the chronological progress in mechanics like pendulum condition from Galileo to Euler, the author asserts two conjectures that Euler could apply to obtain the equation of motion at that time.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제7권4호
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• pp.12-17
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• 2013

Control Moment Gyroscope(CMG) is one of the most efficient momentum exchange devices for satellite attitude control and essential device for agile maneuver system. This paper presents the details of a designed Single Gimbal CMG with a constant speed momentum wheel and single axis attitude control unstable to stable. In order to keep the naturally unstable equivalent point, it should be controlling the gimbal constantly. The experimental data are compared with theoretical result and requirements are used to verify their performance specifications.

• Earthquakes and Structures
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• 제7권4호
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• pp.511-525
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• 2014

The main object of this study is to determine and compare the structural behavior of base isolated long span highway bridge, $G\ddot{u}lburnu$ Highway Bridge, using single concave friction pendulum (SCFP) and triple concave friction pendulum (TCFP). The bridge is seismically isolated in the design phase to increase the main period and reduce the horizontal forces with moments using SCFP bearings. In the content of the paper, firstly three dimensional finite element model (FEM) of the bridge is constituted using project drawings by SAP2000 software. The dynamic characteristics such as natural frequencies and periods, and the structural response such as displacements, axial forces, shear forces and torsional moments are attained from the modal and dynamic analyses. After, FEM of the bridge is updated using TCFP and the analyses are performed. At the end of the study, the dynamic characteristics and internal forces are compared with each other to extract the TCFP effect. To emphasize the base isolation effect, the non-isolated structural analysis results are added to graphics. The predominant frequencies of bridge non-isolated, isolated with SCFP and isolated with TCFP conditions decreased from 0.849Hz to 0.497Hz and 0.338Hz, respectively. The maximum vertical displacements are obtained as 57cm, 54cm and 44cm for non-isolated, isolated with SCFP and isolated with TCFP conditions, respectively. The maximum vertical displacement reduction between isolated with TCFP bearing and isolated with SCFP bearing bridge is %23. Maximum axial forces are obtained as 60619kN, 18728kN and 7382kN, maximum shear forces are obtained as 23408kN, 17913kN and 16249kN and maximum torsional moments are obtained as 24020kNm, 7619kNm and 3840kNm for non-isolated, isolated with SCFP and isolated with TCFP conditions, respectively.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권10호
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• pp.1796-1803
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• 2006

본 연구에서는 비선형성이 강한 대표적인 불안정한 시스템으로 새로운 제어 이론의 유효성을 실증하고 평가하기에 적합한 도립 진자 시스템의 강인 안정 및 강인 제어 성능을 확보하기 위하여 $H_{\infty}$ 제어 이론을 도입하여 최적 제어기를 설계하였다. 그리고, 저역통과 필터를 제어 대상 시스템과 종속으로 결합시켜 개루프 전달함수의 형성(loop shaping)을 시도함으로서, 감도함수 및 상보감도함수가 바람직 한 주파수 특성을 갖도록 하였다. 먼저, 설계한 $H_{\infty}$제어기를 도립진자 제어시스템에 적용하여 시뮬레이션 하였고, 그 결과를 전통적인 기법으로 산업현장에서 널리 사용하고 있는 PID제어기를 채용한 시스템의 출력과 비교하여 그 가능성을 확인하였다. 그런 다음, 설계 한 제어기를 실제 시스템에 적용하여 실험하였다. 시뮬레이션 및 실험 결과를 통해, $H_{\infty}$ 제어기는 모델링 오차, 외란 및 노이즈의 영향을 줄이면서 제어목표를 잘 추종하는 것으로 나타나 안정도 및 제어성능이 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권1호통권41호
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• pp.61-70
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• 2005

본 연구에서는 하이브리드 면진장치가 설치된 단자유도 구조물에 대하여 진동대 실험을 수행하였다. 본 연구에서 사용된 하이브리드 면진장치는 네 개의 FPS와 한 개의 MR 감쇠기로 구성하였다. 다양한 크기 및 특성을 가진 지진하중을 하이브리드 면진장치가 설치된 구조물에 가하여 진동제어 성능을 평가하였다. 본 연구에는 준능동 MR 감쇠기의 저항력을 효과적으로 조절하기 위하여 퍼지제어기를 사용하였고 구조물에 부착된 계측기를 통하여 변위 및 가속도를 피드백으로 이용한다. 수동 및 준능동 제어기법을 사용하여 얻은 구조물의 응답을 서로 비교하였고 그 결과 FPS와 MR 감쇠기의 조합으로 다양한 특성의 하중을 받는 구조물의 진동제어를 효과적으로 수행할 수 있음을 알 수 있다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권2호통권42호
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• pp.7-15
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• 2005

본 연구에서는 하이브리드 면진장치가 설치된 단자유도 구조물의 동적거동을 예측할 수 있는 수치해석모델을 제안한다. 하이브리드 면진장치는 MR 감쇠기와 마찰진자시스템(FPS)으로 구성된다. MR감쇠기의 동적거동을 모형화하기 위하여 뉴로-퍼지 모델을 사용한다. 다양한 변위, 속도, 전압의 조합을 사용하여 MR 감쇠기의 성능실험을 수행한 후 얻어진 데이터를 이용하여 MR 감쇠기 뉴로-퍼지 모델을 ANFIS로 학습시킨다. FPS의 모형화는 본 연구에서 유도한 비선형 모델식에 근거하여 뉴로-퍼지 모형화방법을 사용하여 이루어진다. 본 연구에서는 MR 감쇠기로 전달되는 제어전압을 조절하기 위하여 퍼지논리제어기를 사용한다. 다양한 지진하중을 사용한 진동대 실험을 통하여 얻은 실험체의 동적응답과와 뉴로-퍼지 모형화방법을 사용한 수치해석의 결과를 비교한다. 뉴로-퍼지 모델을 사용하여 MR 감쇠기와 FPS를 모형화해서 수치해석을 수행한 결과 하이브리드 면진장치의 동적거동을 매우 정확하게 예측할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.6-13
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• 2002

본 논문은 선형 행렬 부등식 (LMI) 기법을 이용하여, 도립진자 시스템의 안정화 조절 제어 및 추종 제어 특성을 만족하는 다목적 제어기를 선계하기 위하여, 도립진자의 모델을 복수개의 모델을 원소로 가진 폴리토프 모델(polytopic model)로 표현하고, 극점 배치 Η$_2$/Η$_{\infty}$ 제어기를 설계하는 과정을 예시한 것이다. 도립진자의 진폭이 비교적 큰 경우, 하나의 동작점에서 구한 선형 시불변 모델의 오차를 불확실성으로 고려하여 설계한 제어기가 가지기 쉬운 보수성(conservativeness)을 극복하기 위하여, 도립진자 시스템에 대하여 다수의 경사 각도를 선형화의 동작점으로 취하여 복수개의 선형시불변 모델로써 이루어진 하나의 폴리토프 모델(polytopic model)을 구성하였다. 이 모델에 대하여, 볼록 최적화(convex optimization) 알고리즘을 사용하는 LMI 소프트웨어를 사용하여 다목적 성능을 만족하는 제어기를 설계하였다. 폴리토프 모델에 대하여 설계된 제어기로써 제어된 도립 진자는, 비교적 큰 경사 각도의 초기치에 대한 실험에서, 안정하게 연직 위치로 복원되는 제어 효과를 관찰할 수 있었다.